构造函数
常见构造函数方法:
1.利用和差函数求导法则构造
(1)f?(x)?g?(x)?0(或?0)?F(x)?f(x)?g(x); (2)f?(x)-g?(x)?0(或?0)?F(x)?f(x)-g(x); (3)f?(x)?k(或?k)?F(x)?f(x)?kx; 2.利用积商函数求导法则构造
(1)f?(x)g(x)?f(x)g?(x)?0(或?0)?F(x)?f(x)g(x); (2)f?(x)g(x)-f(x)g?(x)?0(或?0)?F(x)?f(x)(g(x)?0); g(x)(3)xf?(x)?f(x)?0(或?0)?F(x)?xf(x); (4)xf?(x)-f(x)?0(或?0)?F(x)?f(x)(x?0); xn(5)xf?(x)?nf(x)?0(或?0)?F(x)?xf(x); (6)xf?(x)-nf(x)?0(或?0)?F(x)?f(x)(x?0); nxx(7)f?(x)?f(x)?0(或?0)?F(x)?ef(x); (8)f?(x)-f(x)?0(或?0)?F(x)?f(x)(x?0); exkx(9)f?(x)?kf(x)?0(或?0)?F(x)?ef(x); (10)f?(x)-kf(x)?0(或?0)?F(x)?f(x)(x?0); kxe(11)f(x)?f?(x)tanx?0(或?0)?F(x)?sinxf(x);
f(x)(sinx?0); sinxf(x)(cosx?0); (13)f?(x)?tanxf(x)?0(或?0)?F(x)?cosx(12)f(x)-f?(x)tanx?0(或?0)?F(x)?(14)f?(x)-tanxf(x)?0(或?0)?F(x)?cosf(x);
x(15)f?(x)+lnaf(x)?0(或?0)?F(x)?af(x);
(16)
f?(x)?lnaf(x)?0(或?0)?F(x)?f(x)ax;
考点一。直接构造法
1.(1)已知f(x)?f(4?x),且当x?2时,其导函数f?(x)满足xf?(x)?2f?(x),若2?a?4,则( )
aa A.f(2)?f(3)?f(log2a) B.f(3)?f(log2a)?f(2) aa C.f(log2a)?f(3)?f(2) D.f(log2a)?f(2)?f(3)
解:由题:对称轴x=2,
?1?log2a?2,4?2a?16,选C(x?2)f?(x)?0?当x?2时,f(x)单减,当x?2时,f(x)单增,(2)设a>0,b>0.( )
A.若2?2a?2?2b,则a>b B.若2?2a?2?2b,则a<b C.若2?2a?2?2b,则a>b D.若2?2a?2?2b,则a<b
abababab。
解:对选项A:构造函数:f?x??2x?2x,则f??x??2x?ln2?2?0恒成立,故有函数f?x??2x?2x在x>0上单调递增,即a>b成立.其余选项用同样方法排除.【答案】A。
(3)已知函数f(x)满足f(2)?1,且f(x)的导函数f?(x)?x?1,求解不等式f(x)?12x?x?12。
1g(x)?f(x)?x2?x?1,?g?(x)?f?(x)?x?1?0,则g(x)单增,g(2)?0,故解集为:x?2
2解:。
(4)已知函数f?x?满足:f?x??1?f??x?,f?0??0,f??x?是f?x?的导函数,求解不等式ef?x??e?1xx。
解:
令g(x)?exf(x)?ex?1,?g?(x)?ex(f(x)?f?(x)?1)?0,则g(x)单增,g(0)?0,故解集为:x?0。
(5)若f(x)满足f(x)?f'(x)?1,f(0)?4,求解不等式f(x)?3?1。 xe3exf(x)?ex?3h(x)x?x解:令g(x)?f(x)?x?1?,?h?(x)?e(f(x)?f?(x)?1)>0,g(x)单调递增,xeee?0g(0)=f(0)-4=0,则g(x)>0,故x>0.
(6)若函数f(x)满足:2f?(x)?f(x)成立,若f(ln4)?2,求解不等式f(x)?e。
x21e(f?(x)?f(x))f(x)2>0,则单调递增,g(ln4)?f(ln4)?1,则g(x)>g(ln4),不等式解:令g(x)=x,则g?(x)?xln422(e)e2e2x2f(x)?e的解为:x>ln4.
x2
考点二。找原函数构造法
'2.(1)若奇函数f(x)满足:f(?1)?0,当x?0时,xf(x)?f(x)?0,求解不等式f(x)?0。
解:令g(x)?f(x)xf?(x)?f(x)奇,当x?0,g?(x)??0?g(x)单减,又f(x)为奇?g(x)??偶,x?0,单增2xx奇,且g(1)=g(-1)=0,故解集为:x<-1或0 (2)若f(x)满足:f(0)=1,且3f(x)?f?(x)?3,求解不等式4f(x)?f?(x)。 解:f(x)?e3x?1但f(0)?0不合题意,则f(x)?2e3x?1,故4f(x)?f?(x)?2e3x?4?0?x?ln2。 3考点三。比大小,证明 3.(1)证明对任意正整数n,不等式ln(?1)?1n11?。 n2n33x3?x2?2x?111322解:令x=,设函数f(x)=x?x?ln(x?1)(0 xf(a)?f(b)f(b)?f(a)的大小。 与2b?af(a)?f(b)f(b)?f(a)(b?a)?2?(b?a?2)eb?aae,令g(x)=x+2+(x-2)ex,则g(0)解:作差法:=?(2b-a)2b?a=0,?g?(x)?1?(x?1)e在单调递增,即g?(x)?g?(0)?0,故g(x)在单调递增,?g(x)>g(0)=0,(0,??)(0,??)即xf(a)?f(b)f(b)?f(a)。 ?2b?aln(?x)1>。 2x(3)已知函数f(x)=-x-ln(-x),x?[-e,0),证明:f(x)?解:设g(x)?f(x)?ln(?x)ln(?x)lnu1=?x?ln(?x)?,令u=-x∈(0, e],g(u)=u?lnu-,只需证g(u)>, xxu21lnu?1u2?u-1?lnu12u2?u?12?g'(u)=1??,令h(u)?u?u?lnu-1,?h?(u)?2u?1??, 22uuuuu?u?(1,2), 则h?(u)?0?h?(u)单增,令h?(u)?0,11<0,g'(u)<0,g(u)递减, g(u)≥g(1)=1>,不等式成立。 u2lnuu-111(2)当u∈(1, 2),lnu uuu21133(3)当u∈[2, e),ln(u)-1>0,1->0,g'(u)>0,g(u)递增,g(u)≥g(2)=2-ln2?2?lne=,不等式成立。 u222(1)当u∈(0, 1],lnu-1<0,1-